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天文學家發現既像黑洞又像中子星的神秘物體

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【新三才首發】天文學家發現了宇宙中一個神秘物體,他們說這可能是黑洞或中子星。

激光干涉引力波天文台(LIGO)在聲明中表示:「當最大質量的恆星死亡時,它們在自身的重力作用下坍塌並留下黑洞;如果是一顆體積不是很大的超新星爆炸,則會留下密集的爆炸殘骸被稱為中子星。」

LIGO-Virgo是探測引力波的一個大型干涉儀,目前共有三個-在美國有兩個,在意大利則有一個-探測了近五年來黑洞和中子星合併產生的引力波。

2019年8月LIGO-Virgo引力波干涉儀發現了一個可能是已知最小的黑洞或已知最大的中子星的遙遠神秘物體。這個2.6個太陽質量的物體似乎已經與23個太陽質量的黑洞合併,產生了引力波。與之前觀察到的兩個中子星之間的合併不同,這次探測到的兩個物體的質量比接近9:1,而且沒有觀察到電磁信號。這個來自23個太陽質量黑洞與2.6個太陽質量緻密物體合併的引力波被稱為GW190814。

與在2017年觀察到的兩個中子星合併不同,GW190814的引力波未檢測到電磁輻射。根據LIGO-Virgo科學家的說法,對此有三種可能的解釋。一個是合併發生的距離很遠-8億光年-這是2017年中子星合併距離的六倍。另一個可能性是兩個物體都是黑洞,因為LIGO-Virgo發現的任何黑洞合併都沒有檢測到電磁輻射。第三種可能的解釋是,中子星被黑洞「吞沒了」,從而沒有輻射被發射。

有趣的是,這次的觀測,較小物體的質量似乎就落在質量間隙之內。英國卡迪夫大學(Cardiff University)的查理·霍伊(Charlie Hoy)說:「質量間隙中是否存在任何物體,數十年來一直是天體物理學中的一個謎。」他在這次分析檢測數據並撰寫描述觀測結果的論文中發揮了關鍵作用。「我們仍然不知道這個物體是已知的最重的中子星還是已知的最輕的黑洞,但我們確實知道,它打破了記錄。」

出現質量間隙的問題是因為理論上最重的中子星是太陽的2.5倍,而已知的最輕的黑洞大約是太陽的5倍。但這次發表的新論文中報導了該物體是2.6倍太陽質量,正好位於該間隙的之中,研究人員對此感到困惑,他們發現了一個似乎是有史以來發現的最重中子星或最輕黑洞的物體。

該物體正好位於「質量間隙」中-研究人員發現,當他們在宇宙中搜索時,似乎找不到這一類物體。研究人員一直無法知道垂死的恆星是否會在那個神秘的縫隙中留下任何東西,以及為什麼事實證明很難找到位於其中的任何物體。

「這次合併事件是迄今為止在引力波中觀察到的最不尋常的事件之一。」引力波天文學研究所講師兼LIGO團隊成員Patricia Schmidt博士說。

天文學家說,大小上的差異可能意味著大的黑洞吞沒了神秘物體,然後它才發出可以從地球追蹤到的光。
關於這一發現的論文已發表在《天體物理學雜誌快報》上。

首次觀測到兩個中子星的壯觀碰撞

「質量差」中的一個神秘物體的出現

(編譯:雪麗)

(責任編輯:姜啟明)

(文章來源:新三才首發)

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